Опасно пренебрегать разрушительным влиянием уровнем грунтовых вод и сезонным промерзанием грунтов на фундамент и стены здания.
В процессе эксплуатации здания температурный режим грунтов вблизи фундаментов существенно изменится по сравнению с нормативным, а соответственно изменится и глубина промерзания грунтов этих зданий.
При прочих равных условиях расчетная глубина промерзания грунта у фундаментов определяется в основном тепловым режимом здания, подвала или технического подполья, конструкцией пола первого этажа и его возвышением над уровнем земли, типом фундамента, характером сопряжения здания с грунтом и другими факторами.
Глубина промерзания грунта у стен здания может существенно меняться в зависимости от ориентации здания по сторонам света. Чем континентальное климат района строительства, тем это различие существеннее. Указанное явление может приводить к неодинаковому перемещению наружных и внутренних стен при промерзании—оттаивании и возникновению трещин, особенно в местах примыкания наружных и внутренних, продольных и поперечных стен.
При наличии в составе здания (сооружения) отапливаемых и неотапливаемых помещений (для хранения инвентаря, топлива, веранд и т.п.) существенно изменяется характер промерзания грунта вблизи фундаментов здания. Указанные выше явления могут приводить к значительному неодинаковому вертикальному перемещению наружных и внутренних стен и возникновению трещин в местах примыкания, особенно на контакте отапливаемого и неотапливаемого помещений.
Следовательно, расчетное сочетание перечисленных факторов должно отвечать наихудшим условиям, приводящим к максимально возможному неравномерному промерзанию грунтов у фундаментов зданий.
Глубина заложения фундаментов зависит от ряда условий:
вида сооружения и его конструктивных особенностей,
величины и характера нагрузок, действующих на фундамент,
геологических и гидрогеологических условий площадки;
возможности пучения грунта при промерзании и осадки при оттаивании.
Минимальная глубина заложения фундаментов под наружные конструкции сооружений, возводимых на всех грунтах, кроме скальных, должна быть не менее 0, 5 м от поверхности планировки участка. В зданиях с подвалами приведенная глубина заложения подошвы фундаментов относительно пола должна быть не менее 0, 5 м; при плотных или утрамбованных грунтах допускается не заглублять фундамент в грунт, т.е. принимать глубину заложения равной толщине подготовки под полы и пола подвала.
Глубина заложения фундамента с учетом условий возможности пучения грунтов при промерзании
| Вид грунтов |
Расстояние от поверхности планировки до уровня грунтовых вод в период промерзания грунтов |
Глубина заложения фундамента от поверхности планировки |
| 1. Скальные и крупнообломочные грунты, а также пески гравелистые, крупные и средней крупности |
Любое |
Не зависит от расчетной глубины промерзания |
| 2. Пески мелкие и пылеватые, а также супеси твердой консистенции |
Превышает расчетную глубину промерзания на 2 м и более |
То же |
| 3. Пески мелкие и пылеватые, супеси независимо от их консистенции |
Менее расчетной глубины промерзания или превышает ее менее чем на 2 м |
Не менее расчетной глубины промерзания |
| 4. Супеси пластичной и текучей консистенции |
Любое |
То же |
| 5. Суглинки и глины с твердой консистенцией |
Превышает расчетную глубину промерзания на 2 м и более |
Не зависит от расчетной глубины промерзания |
| 6. Суглинки и глины мягкопластичной консистенции |
То же |
Может назначаться менее расчетной глубины промерзания при условии защиты грунтов основания от увлажнения поверхностными водами, а также от промерзания в период строительства и эксплуатации |
| 7. Суглинки и глины текучепластичной и текучей консистенции |
Любое |
Не менее расчетной глубины промерзания |
| 8. Суглинки и глины независимо от их консистенции |
Менее расчетной глубины промерзания или превышает ее менее чем на 2 м |
То же |
При наличии супесей и мелких или пылеватых песков нормативная глубина промерзания должна быть увеличена на 20%.
Уровень подземных грунтовых вод оказывает существенное влияние на поведение многих грунтов. Более хорошими условиями для будущего фундамента будут такие, при которых глубина промерзания меньше глубины грунтовых вод. И, наоборот, тяжелыми условиями считаются условия, когда глубина промерзания больше глубины грунтовых вод.
В последнем случае по мере усиления морозов будет увеличиваться и глубина промерзания грунта. Когда глубина промерзания достигнет уровня подземных грунтовых вод, начнется их превращение в лед, а вместе с этим и вспучивание, «вздутие» грунта. Это неприятное явление усугубляется еще и тем, что вспучивание практически никогда не бывает равномерным и в разных местах фундамента подъем грунта будет неодинаковым. Следствие этого - перекос фундамента, перераспределение нагрузок в нем и во всем строении, возможность появления трещин как в самом фундаменте, так и в стенах дома. Если бы процесс шел равномерно, то проблеме вспучивания грунта не нужно было бы уделять столько внимания - зимой дом равномерно бы приподнялся, а весной равномерно бы опустился. К сожалению, это недостижимо и по ряду других причин.
Если уровень грунтовых вод высок и их захватывает глубина промерзания, можно выбрать один из способов выхода из такой ситуации:
учесть этот фактор при выборе надежного варианта фундамента, не считаясь с увеличением сметы на строительство;
провести работы, если это возможно, для гарантированного понижения уровня грунтовых вод (осушение, прокладка дренажных канав и т.д.).
Устройство фундаментов на водоносных песчаных или супесчаных грунтах со свободным горизонтом воды выше отметки подошвы должно сопровождаться понижением уровня грунтовых вод до отметки на 0, 5 м ниже дна котлована.